51单片机利用for语句嵌套实现简单的延时1s功能解说和视频教程

51单片机利用for语句嵌套实现简单的延时1s功能

名词解释：

（1）时钟周期。定义为时钟频率的倒数，本例使用12MHz的时钟频率，它的时钟周期大约就是1/12μs。

（2）机器周期。单片机的基本操作周期，STC89C51系列的单片机来说，一个机器周期由12个时钟周期组成，也就是1μs。

（3）指令周期。指的是单片机执行一条指令需要的时间，一个指令周期需要1～4个机器周期。一个for循环需要8个指令周期。

假设单片机采用了12MHz的时钟频率，利用for语句嵌套实现简单的延时1s功能。

unsigned int i;

Unsigned char j; //定义两个循环变量i、j

for (i = 1000; i > 0; i--) //外层循环1000次

for (j = 124; j > 0; j--) ; //内层循环124次

内层循环代码含义：

在12MHz的时钟频率下，for循环124次所消耗的时间ntime是：

ntime= 124次 × 8个指令周期 × 1μs = 992μs

也就是内循环延时大概为1ms。

外层循环代码含义：

外层循环又将内层循环重复1000次：

for (i = 1000; i > 0; i--) //外层循环1000次

那么，全部执行完成花费的总时间T大约是：

T = 1000 × ( ntime + 8 × 1 ) = 1000 ms=1s，基本上达到延时1s的功能。这个延时程序中外层循环的变量是多少，整个for嵌套语句就延时大约多少毫秒，在以后的应用当中，会经常用到这个程序进行不需要精确时间的延时。

比如，要实现2s的延时，就把i=1000修改为i=2000就可以了。

视频教程如下：

视频教程

单片机C语言的流程控制语句

条件选择语句

条件选择语句的基本形式为：

上述结构流程如图3-1所示：如果表达式的值为非0即真，则执行语句1，执行完语句1从语句2后开始继续向下执行;如果表达式的值为0即假，则跳过语句1而执行语句2。

图3-1　条件选择语句流程

关于条件选择语句的使用，有以下几点需要注意：

(1)条件执行语句中“else 语句2”部分是选择项，缺省后条件语句变成：

if(表达式)语句1;

表示若表达式的值为非0则执行语句1，否则原程序将跳过语句1继续执行。

(2)如果语句1或语句2有多于一条语句要执行时，必须使用“{”和“}”把这些语句包括在其中，此时条件语句形式为：

(3)条件语句可以嵌套，但条件嵌套语句中if与else的对应关系容易出错。

例如：

if(x>20||x<-10)

if(y<=100&&y>x)

printf("Good");

else

printf("Bad");

对于上述情况，规定：else语句与最近的一个if语句匹配，上例中的else与f(y<=100&&y>x)相匹配。

若希望else与if(x>20||x<-10)相匹配，必须用花括号。

如下所示：

if(x>20||x<-10)

{

if(y<=100&&y>x)

printf("Good");

}

else

printf("Bad");

(4)可用阶梯式if-else-if结构

阶梯式结构的一般形式为：

这种结构是从上到下逐个对条件进行判断，一旦发现条件满点足就执行与它有关的语句，并跳过其它剩余阶梯;若没有一个条件满足，则执行最后一个else语句n。最后的else语句常起着“缺省条件”的作用。同样，如果每一个条件中有多于一条语句要执行时，必须使用“{”和“}”把这些语句包括在其中。

循环语句

C51中有三种基本的循环语句：for语句、while语句和do-while语句。

1. for循环

for循环的一般形式为：

for(<初始化>;<条件表过式>;<增量>) 语句;

初始化总是一个赋值语句，它用来给循环控制变量赋初值;条件表达式是一个关系表达式，它决定什么时候退出循环;增量定义循环控制变量每循环一次后按什么方式变化，这三个部分之间用“;”分开。for循环的流程如图3-2所示。

图3-2　for语句流程图

例如：

上例中先给i赋初值1，判断i是否小于等于10，若是则执行语句，之后值增加1。再重新判断，直到条件为假，即i>10时，结束循环。

关于for语句的使用，有以下几点需要注意：

(1)for循环中语句可以为语句体(即多条语句)，但要用“{”和“}”将参加循环的语句括起来。

(2)for循环中的“初始化”、“条件表达式”和“增量”都是选择项(即可以缺省)，但“;”不能缺省。

(3)for循环可以有多层嵌套。

2. while循环

while循环的一般形式为：

while(条件)

语句;

while循环表示当条件为真时，便执行语句。直到条件为假才结束循环。并继续执行循环程序外的后续语句，其流程如图3-3所示。

图3-3　while语句流程图

例如：

上例中，while循环是以检查c是否为回车符开始，因其事先被初始化为空，所以条件为真，进入循环等待键盘输入字符;一旦输入回车，则c=''\X0D''，条件为假，循环便告结束。

与for循环一样，while循环总是在循环的头部检验条件，因此，有时循环可能什么也不执行就退出。

提示

在while循环体内也允许空语句。

例如：

while((c=getche())!=''\X0D'');

3. do-while循环

do-while循环的一般格式为：

do

语句;

while(条件);

其流程如图3-4所示。

图3-4　do-while语句流程图

do-while循环与while循环的不同在于：它先执行循环中的语句，然后再判断条件是否为真。如果为真则继续循环;如果为假，则终止循环。因此，do-while循环至少要执行一次循环语句。

同样当有许多语句参加循环时，要用“{”和“}”把它们括起来。

开关语句

在编写程序时，经常会碰到按不同情况分转的多路问题，这时可用嵌套if-else-if语句来实现，但if-else-if语句使用不方便，并且容易出错。对这种情况，应该用开关语句。

开关语句格式为：

执行switch开关语句时，将变量逐个与case后的常量进行比较，若与其中一个相等，则执行该常量下的语句，若不与任何一个常量相等，则执行default分支后的语句。

关于for语句的使用，有以下几点需要注意：

(1)switch中变量可以是数值，也可以是字符。

(2)可以省略一些case和default。

(3)每个case或default后的语句可以是语句体，但不需要使用“{”和“}”括起来。

下例的switch中变量为整数型。

例：

下例的switch 中变量为字符型。

例：

其他常用函数语句

1. break语句

break语句通常用在循环语句和开关语句中。

当break语句用于do-while、for、while循环语句中时，可使程序终止循环而执行循环后面的语句，通常break语句总是与if语句联在一起。即满足条件时便跳出循环。

当break用于开关语句switch中时，可使程序跳出switch而执行switch以后的语句;如果没有break语句，则将成为一个死循环而无法退出。

例：

注意

break语句对if-else的条件语句不起作用。在多层循环中，一个break语句只向外跳一层。

2. continue语句

continue语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。

continue语句用在for、while、do-while等循环体中，常与if条件语句一起使用，用来加速循环。

例：

3. goto语句

goto语句是一种无条件转移语句，goto语句的使用格式为：

goto 标号;

其中标号是一个有效的标识符，这个标识符加上一个“：”一起出现在函数内某处，执行goto语句后，程序将跳转到该标号处并执行其后的语句。另外标号必须与goto语句同处于一个函数中，但可以不在一个循环层中。通常goto语句与if条件语句连用，当满足某一条件时，程序跳到标号处运行。

编写程序时，goto语句通常不用，主要因为它将使程序层次不清，且不易读。但在多层嵌套退出时，使用goto语句则比较合理。

例：

4. 函数调用语句

函数调用语句是由一次函数调用加一个分号而构成的语句。

例如：

或

5. 空语句

只有一个分号的语句称为空语句，空语句什么也不做。C51定义一个空函数语句nop，用头文件intrins.h包含起来，然后在需要空语句的时候调用nop函数即可。

例如：

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